月老识破玉帝为牛魔王所假扮，不肯再说关于牛魔王的秘密。牛魔王带着铁扇公主回到牛头山，发现所有的妖精已经都跑光了。牛魔王发现驴魔王早就知道他母亲的事情，追问之下才知道他母亲当年为了一个神仙甘愿被锁在火焰山，愤怒的牛魔王决定不惜一切代价也要救出母亲。

铁扇认定自己受了牛魔王欺辱，发誓要报仇。铁扇赶到牛头山谎称报恩要和牛魔王同往火焰山，路遇黑风老妖挡道，牛魔王将其痛打。一路上，铁扇几次欲点神灯套出牛魔王实话，但都错失机会。牛魔王为救铁扇牺牲自己的牛黄打败藤妖。二郎神变成小庙阻截牛魔王，猪八戒、铁扫克服种种困难一路追至小庙。

小庙内，铁扇为完成任务施法让牛魔王说出心里话，没想到牛魔王向铁扇坦白爱慕之情，并澄清自己没有欺辱她，铁扇深受感动。牛魔王恢复正常时知道铁扇原来在欺骗自己，一怒之下，将铁扇打伤。铁扇回到天庭却失去记忆，只认得猪八戒一人，猪八戒把铁扇以小龙女相待，并向她灌输两人曾如何恩爱，铁扇信以为真。

铁扇虽然失去记忆，但对牛魔王念念不忘。玉帝为防止铁扇和牛魔王再生孽缘，故意说铁扇就是小龙女并撮合猪八戒和铁扇结婚。大喜临近，猪八戒却越来越怀疑铁扇不是小龙女，猪八戒去找月老，月老臭骂他乘人之危，夺人之爱。从银河的倒影中猪八戒看到铁扇的元神是一朵莲花，猪八戒彻底醒悟，铁扇的确不是小龙女。

为了证实铁扇是否真爱牛魔王，猪八戒让月老变成自己，而自己变身为牛魔王大闹婚礼，铁扇恢复记忆，跟“牛魔王”逃出天庭。猪八戒万念俱灰，再次回到荒坡长眠不醒。铁扫找到猪八戒，想了各种办法也没能唤醒他，铁扫逼月老帮忙，月老施法唤醒猪八戒后告诉他，小龙女在李靖的宝塔中遭受轮回，猪八戒决定去救小龙女。

自己心爱的人当了别人的新娘，牛魔王心里非常难过，牛魔王到火焰山遭到李靖的攻击，铁扇舍命相助，央求李靖放过牛魔王，自己愿降为凡人，李靖将铁扇的神仙筋抽掉。